DE4109257C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen von Gleisketten eines Fahrzeuges im Fahrbetrieb auf Fehlfunktionen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for monitoring crawler tracks Vehicle in operation on malfunctions according to the preamble of Claim 1 and a device for performing the method.
Gleisketten sind hoch beanspruchte und verschleißbehaftete Fahrzeugteile, deren Ausfall zur Manövrierunfähigkeit des Fahrzeuges und zu einem unkontrollierten Verhalten des Fahrzeuges führt. Ein Defekt an der Gleiskette kündigt sich zwar akustisch an, jedoch ist dies in einem mit einer Gleiskette ausgerüsteten Fahrzeug wegen des dort gewöhnlich herrschenden hohen Geräuschpegels nicht unbedingt wahrnehmbar.Track chains are highly stressed and wear-prone vehicle parts, their failure to the maneuverability of the vehicle and one leads to uncontrolled behavior of the vehicle. A defect in the The caterpillar announces itself acoustically, but this is in one with a caterpillar equipped vehicle because of the usual there prevailing high noise level not necessarily perceptible.
Aus der DE-PS 18 12 639 ist eine Einrichtung zur Überwachung der Gleiskette an einem Gleiskettenfahrwerk bekannt, mit der ein Riß der Gleiskette erkannt werden kann. Mit dieser, für langsame Bewegungen der Gleiskette vorgesehenen Einrichtung kann jedoch ein Riß oder ein anderes Versagen der Kette nicht vorherbestimmt werden.From DE-PS 18 12 639 is a device for monitoring the caterpillar known on a caterpillar track, with which a crack in the caterpillar was recognized can be. With this, intended for slow movements of the caterpillar However, the device cannot crack or otherwise fail the chain be predetermined.
Die DE 37 01 087 A1 zeigt eine Einrichtung zur Erfassung des Zustandes eines Fahrzeugrades, das in der Lage ist, das Vorhandensein einer auf das Fahrzeugrad aufgezogenen Schneekette zu erkennen. Hierzu werden im Fahrbetrieb durch die Schneekette erzeugt Geräusche durch einen Ultraschallempfänger erfaßt und ausgewertet. Ein Defekt an der Kette wird nicht erkannt.DE 37 01 087 A1 shows a device for detecting the state of a Vehicle wheel that is able to determine the presence of one on the Recognize the snow chain of the vehicle wheel. For this purpose, in Driving through the snow chain creates noise from you Ultrasound receiver recorded and evaluated. A defect in the chain will not recognized.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zum überwachen von Gleisketten eines Fahrzeuges im Fahrbetrieb hinsichtlich eines Fehlers an der Gleiskette zu schaffen.The object of the invention is a method and a device for monitoring of a vehicle's crawler tracks while driving creating a bug on the caterpillar.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale in den Ansprüchen gelöst, wobei die Unteransprüche wesentliche Weiterbildungen enthalten. This object is solved by the features in the claims, the Sub-claims contain essential further training.
Die Erfindung zeichnet sich vor allem dadurch aus, daß eine unzulässige Teilungsänderung der Gleiskette, z. B. durch einen Anriß bei einer Endlosgummibandgleiskette, die in der DE-A-39 23 975 näher beschrieben ist, schon frühzeitig erkannt und angezeigt wird. So ist das Fahrzeug beim Auftreten eines Fehlersignales noch manövrierfähig und kann aus eigener Kraft eine Instandsetzungseinrichtung anlaufen. Die Sicherheit der Fahrzeuginsassen wird hierdurch erhöht, da ein verschleißbedingter oder durch andere äußere Einflüsse erfolgter Riß der Gleiskette nicht mehr überraschend auftreten kann und somit kritische Fahrzustände weitestgehend vermieden werden.The invention is characterized above all by the fact that an impermissible Change in pitch of the caterpillar, e.g. B. by a crack at one Endless rubber crawler track, which is described in more detail in DE-A-39 23 975, is recognized and displayed at an early stage. So the vehicle is at The occurrence of an error signal is still maneuverable and can occur on its own Force start a repair facility. The security of the This increases vehicle occupants, as a wear-related or the track chain no longer tears due to other external influences can occur surprisingly and thus critical driving conditions largely be avoided.
Die Erfindung schließt Fehlauslösungen, die durch zufällig auftretende Ereignisse wie z. B. Steine in der Gleiskette hervorrufen werden könnten, aus, indem geprüft wird, ob das einem erhöhten Laufgeräusch entsprechende Signal für eines der Glieder der Endlosgummibandgleiskette eine vorgegebene Häufigkeit überschreitet.The invention excludes false triggers caused by accidental occurrences Events such as B. stones could be caused in the caterpillar track, by checking whether this corresponds to an increased running noise Signal for one of the links of the endless rubber crawler a predetermined one Frequency exceeds.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to a drawing Embodiment explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Ansicht eines Endabtriebsgehäuses eines mit einer Endlosgummibandgleiskette ausgestatteten Fahrzeuges mit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Einrichtung, Fig. 1 is a view of an end output housing of a vehicle equipped with an endless elastic crawler vehicle having a functioning according to the process of this invention means
Fig. 2 ein Schaltschema für eine Auswerteschaltung der Einrichtung und Fig. 3a und 3b Darstellungen eines Einlaufes einer defekten Endlosgummibandgleiskette auf ein Triebrad. Fig. 2 is a circuit diagram for an evaluation circuit of the device and Fig. 3a and 3b representations of an entry of a defective rubber band crawler on a drive wheel.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht von innen auf eine Stirnseite eines Endabtriebsgehäuses 1 mit einem Triebrad 2 und einer aufgelegten Endlosgummibandgleiskette 3, die eine Teilung (Fig. 3b) aufweist, welche bei dieser Art von Kette durch Quertraversen bestimmt wird, an denen der Zahneingriff des Triebrades 2 stattfindet. An einer Rippe 4 des Endabtriebsgehäuses 1 sitzt ein Schwingbeschleunigungsaufnehmer 5. Dieser ist so angeordnet, daß seine Achse höchster Empfindlichkeit X so ausgerichtet ist, daß daß Laufgeräusch ein maximales Signal im Schwingbeschleunigungsaufnehmer 5 hervorruft. Insbesondere ist dies bei einer mittigen Ausrichtung zwischen der Richtung des Lasttrums A und der Richtung des Leertrums B der Fall. Ein induktiver Aufnehmer 6 eines Drehzahlgebers 7 sitzt über einem Impulsring 8, der mit einer Antriebswelle 9 drehfest verbunden ist. Jedem Zahn 21 des Triebrades 2 ist eine Impulsmarke 8a auf dem Impulsring 8 zugeordnet. Fig. 1 shows a view from the inside of an end face of a final drive housing 1 with a drive wheel 2 and an applied endless rubber track 3 , which has a division ( Fig. 3b), which is determined in this type of chain by crossbars on which the tooth engagement of Drive wheel 2 takes place. A vibration accelerometer 5 sits on a rib 4 of the final drive housing 1 . This is arranged so that its axis of maximum sensitivity X is aligned so that running noise causes a maximum signal in the vibration accelerometer 5 . In particular, this is the case with a central alignment between the direction of the load strand A and the direction of the empty strand B. An inductive transducer 6 of a speed sensor 7 sits over a pulse ring 8 which is connected to a drive shaft 9 in a rotationally fixed manner. Each tooth 21 of the drive wheel 2 is a pulse mark 8a allocated on the impulse ring. 8
Dem Schwingbeschleunigungsaufnehmer 5 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, eine Auswerteschaltung 10 nachgeschaltet. Mit dem induktiven Aufnehmer 6 verbunden ist eine Impulsformerstufe 11, deren Ausgangssignal auf einem ersten Zähler 12 geführt ist. Dieser Zähler 12 adressiert einen Speicher 13, der soviele Speicherplätze 14 enthält, wie die Endlosgummibandgleiskette 3 Teilungen aufweist. Die einzelnen Speicherplätze 14 sind über eine Addierstufe 15 mit dem Eingang des Speichers 13 der Auswerteschaltung 10 verbunden. Die Addierstufe 15 erhöht den Wert des adressierten Speicherplatzes 14 bei anliegendem Signal der Auswerteschaltung 10 um eins. Der Inhalt der Speicherplätze 14 ist am Ausgang des Speichers 13 verfügbar. Alle Speicherplätze 14 können über einen Reset-Eingang 16 auf Null gesetzt werden. Der Ausgang des Speichers 13 ist mit einem Vergleicher 17 verbunden, der dann ein Warnsignal abgibt, wenn an einem Freigabeeingang des Vergleichers 17 ein Signal anliegt und der am Ausgang des Speichers 13 stehende Wert einen vorgegebenen Wert übersteigt. Das Warnsignal steuert z. B. eine im Fahreraum befindliche Warnlampe 18 an.An evaluation circuit 10 is connected downstream of the vibration acceleration sensor 5 , as shown in FIG. 2. A pulse shaper stage 11 is connected to the inductive pickup 6 , the output signal of which is carried on a first counter 12 . This counter 12 addresses a memory 13 , which contains as many memory locations 14 as the endless rubber crawler belt has 3 divisions. The individual memory locations 14 are connected via an adder 15 to the input of the memory 13 of the evaluation circuit 10 . The adder 15 increases the value of the addressed memory location 14 by one when the signal from the evaluation circuit 10 is present. The content of the memory locations 14 is available at the output of the memory 13 . All memory locations 14 can be set to zero via a reset input 16 . The output of the memory 13 is connected to a comparator 17 which emits a warning signal when a signal is present at an enable input of the comparator 17 and the value at the output of the memory 13 exceeds a predetermined value. The warning signal controls z. B. a warning lamp 18 located in the driver's compartment.
Ein zweiter Zähler 19 zählt die Impulse der Impulsformerstufe 11 und gibt bei Erreichen eines vorgegebenen Wertes ein Signal ab. Dieses Signal liegt zum einen am Freigabeeingang des Vergleichers 17 an und setzt zum anderen über den Reset-Eingang 16 des Speichers 13 alle Speicherplätze 14 zu Null.A second counter 19 counts the pulses of the pulse shaping stage 11 and emits a signal when a predetermined value is reached. This signal is present on the one hand at the enable input of the comparator 17 and, on the other hand, sets all the storage locations 14 to zero via the reset input 16 of the memory 13 .
Der Ausfall einer Gleiskette 3 kündigt sich dadurch an, daß die Zugkräfte von den durch Verschleiß oder Beschädigung angerissenen Stahlseilen nicht mehr vollständig übertragen werden können. In der DE-A-39 23 975 ist näher beschrieben, wie über Fanghaken an den Kettenführungsgliedern über eine begrenzte Fahrstrecke noch Zugkräfte übertragen werden können. Die Gleiskette 3 weist bei einem Defekt dann an dieser Stelle einen Teilungsfehler 20 auf. Wird dieser von einem Zahn 21 des Triebrades 2 erfaßt so wird ein Schlaggeräusch erzeugt und ist über die Antriebswelle 9 auf das Endabtriebsgehäuse 1 übertragbar. Das Geräusch wird vom Schwingbeschleunigungsaufnehmer 5 erfasst und in der Auswerteschaltung 10 mit dem aus der letzten Umdrehung ermittelten mittleren Laufgeräusch der Gleiskette 3 verglichen. Bei einer Überschreitung des mittleren Laufgeräusches um einen vorgegebenen Prozentsatz, z. B. in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, gibt die Auswerteschaltung 10 ein Signal ab.The failure of a crawler belt 3 is heralded by the fact that the tensile forces can no longer be transmitted completely by the steel cables torn due to wear or damage. DE-A-39 23 975 describes in more detail how traction forces can still be transmitted via catch hooks on the chain guide links over a limited travel distance. If there is a defect, the crawler belt 3 then has a division error 20 at this point. If this is detected by a tooth 21 of the drive wheel 2 , a percussion noise is generated and can be transmitted to the final drive housing 1 via the drive shaft 9 . The noise is detected by the vibration acceleration sensor 5 and compared in the evaluation circuit 10 with the average running noise of the crawler belt 3 determined from the last revolution. If the average running noise is exceeded by a predetermined percentage, e.g. B. depending on the speed, the evaluation circuit 10 emits a signal.
Unterdessen zählt der erste Zähler 12 die von der Impulsformerstufe 11 und dem induktiven Aufnehmer 6 gelieferten Signale. Er beginnt dabei seine Zählung immer wieder bei eins, sobald er einen Wert erreicht, der der Anzahl der Teilungen der gesamten Gleiskette 3 entspricht. Hierdurch ordnet er jeder Kettenteilung eine Nummer zu und bestimmt so deren Umlaufposition. Der Stand des Zählers 12 adressiert die Speicherplätze 14 im Speicher 13, so daß jeder Kettenteilung ein Speicherplatz 14 zugeordnet ist, der die Signale der Auswerteschaltung 10 aufaddiert. Am Ausgang des Speichers 13 stehen die in den Speicherplätzen 14 aufaddierten Summen zur Verfügung und werden einem Vergleicher 17 zugeführt.In the meantime, the first counter 12 counts the signals supplied by the pulse shaping stage 11 and the inductive pickup 6 . He starts counting again and again as soon as he reaches a value that corresponds to the number of divisions of the entire track chain 3 . In this way, he assigns a number to each chain division and thus determines its circulation position. The status of the counter 12 addresses the memory locations 14 in the memory 13 , so that each chain division is assigned a memory location 14 which adds up the signals from the evaluation circuit 10 . At the output of the memory 13 , the sums added up in the memory locations 14 are available and are fed to a comparator 17 .
Ein zweiter Zähler 19 zählt die Impulse der Impulsformerstufe 11 bis ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Teilungen der gesamten Endlosgummibandgleiskette 3 erreicht ist. Dann gibt dieser Zähler 19 ein Signal ab, mit dem zum einen der Vergleicher 17 über seinen Freigabeeingang freigegeben wird und über den Reset-Eingang 16 alle Speicherplätze 14 zu Null gesetzt werden. Mit anliegendem Freigabesignal prüft der Vergleicher 17, ob die in den Speicherplätzen 14 gespeicherten Werte einen vorgegebenen Wert übersteigen. Ist dies zumindest einmal der Fall, so gibt der Vergleicher 17 ein Signal ab, das die Warnlampe 18 zum Aufleuchten bringt und so dem Fahrer die Fehlfunktion einer Gleiskette anzeigt. Anstelle der Warnlampe kann es in weiteren Ausführungen auch vorgesehen sein, dieses Warnsignal an den im Fahrerraum befindlichen Fahrer in anderer Art und Weise optisch, akustisch oder auch haptisch weiterzugeben.A second counter 19 counts the pulses of the pulse shaper stage 11 until an integral multiple of the number of divisions of the entire endless rubber track 3 is reached. Then this counter 19 emits a signal with which, firstly, the comparator 17 is enabled via its enable input and all memory locations 14 are set to zero via the reset input 16 . With the enable signal present, the comparator 17 checks whether the values stored in the memory locations 14 exceed a predetermined value. If this is the case at least once, the comparator 17 emits a signal which lights up the warning lamp 18 and thus indicates to the driver the malfunction of a crawler belt. Instead of the warning lamp, it can also be provided in other versions to pass on this warning signal to the driver in the driver's cabin in a different manner optically, acoustically or also haptically.
In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführung der Erfindung sind jedem Zahn des Triebrades 2 eine ganzzahlige Anzahl n von Impulsmarken 8a zugeordnet, der Zähler 12 zählt bis zur n-fachen der Anzahl der Teilungen der gesamten Endlosgummibandgleiskette 3 und der Zähler 19 zählt bis zum n-fachen ganzzahligen Vielfachen der Anzahl der Teilungen der gesamten Endlosgummibandgleiskette. In a further embodiment of the invention, not shown, each tooth of the drive wheel 2 is assigned an integer number n of pulse marks 8 a, the counter 12 counts up to n times the number of divisions of the entire endless rubber track 3 and the counter 19 counts up to the n -fold integer multiples of the number of divisions of the entire endless rubber track.
Außerdem ist es in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, den Prozentsatz der für eine Signalauslösung an der Auswerteschaltung 10 notwendigen Überschreitung des mittleren Laufgeräusches nicht fest, sondern abhängig von der Fahrgeschwindigkeit zu wählen. Hierdurch können die Einflüsse von Eigenresonanz der Gleiskette, geschwindigkeitsabhängigem Anteil des Laufgeräusches u.ä. stark vermindert und die Auslösesicherheit der Überwachungseinrichtung deutlich erhöht werden.In addition, it is provided in a particularly advantageous development of the invention that the percentage of the average running noise that is necessary for a signal to be triggered at the evaluation circuit 10 is not fixed, but is selected as a function of the driving speed. This can influence the natural resonance of the track chain, the speed-dependent portion of the running noise and the like. greatly reduced and the triggering security of the monitoring device can be increased significantly.
An jeder Gleiskette eines Fahrzeuges kann eine Überwachungseinrichtung vorgesehen sein.A monitoring device can be installed on each track of a vehicle be provided.
Claims (9)
- - im Fahrbetrieb für jede Gleiskette (3) ein über ein mittleres Laufgeräusch einer intakten Gleiskette hinausgehendes Ist-Laufgeräusch einer defekten Gleiskette ein Fehlersignal ausgelöst wird,
- - das Fehlersignal einer dieses Signal auslösenden Teilung (20) der Gleiskette (3) zugeordnet wird und
- - bei Überschreiten einer vorgegebenen Signalhäufigkeit für eine Teilung ein Warnsignal abgegeben wird.
- - an error signal is triggered for each track chain ( 3 ) during driving operation, an actual running noise of a defective track chain that goes beyond an average running noise of an intact track chain,
- - The error signal of a division triggering this signal ( 20 ) of the track ( 3 ) is assigned and
- - If a predetermined signal frequency for a division is exceeded, a warning signal is given.
- - je Zahn (21) des Triebrades und damit pro Teilung der Gleiskette (3) eine Anzahl von n Impulsen erzeugt werden,
- - die so erzeugten Impulse gezählt werden und die Zählung wieder bei eins beginnt, wenn ein der n-fachen Anzahl der Teilungen der gesamten Gleiskette (3) entsprechender Wert erreicht ist,
- - der Zählerstand zur Bestimmung der Umlaufposition der Teilungen der Gleiskette (3) verwendet wird und
- - für jedes Kettenglied getrennt die Anzahl der Fehlersignale über einen vorgegebenen Zeitraum aufsummiert wird.
- - A number of n pulses are generated for each tooth ( 21 ) of the drive wheel and thus for each division of the track ( 3 ),
- the pulses generated in this way are counted and the counting starts again at one when a value corresponding to n times the number of divisions of the entire track chain ( 3 ) has been reached,
- - The counter reading is used to determine the circulating position of the divisions of the track ( 3 ) and
- - For each chain link, the number of error signals is added up over a predetermined period of time.
- - einen ersten Zähler (12), der die Impulse des Drehzahlgebers (7) zählt und zu eins gesetzt wird, wenn der Zählerstand der n-fachen Anzahl der Teilungen der gesamten Gleiskette (3) entspricht,
- - einen zweiten Zähler (19) der die Impulse des Drehzahlgebers (7) zählt und ein Signal abgibt, wenn der Zählerstand dem n-fachen eines vorgegebenen ganzzahligen Vielfachen der Anzahl der Teilungen der gesamten Gleiskette (3) entspricht,
- - einer der Anzahl der Teilungen der gesamten Gleiskette (3) entsprechenden Anzahl von Speicherplätzen (14), die vom Zählerstand des ersten Zählers (12) angesprochen werden und die während ihrer aktiven Phase die Anzahl der Fehlersignale des Schwingbeschleunigungsaufnehmers (5) zählen und
- - einer Vergleichseinrichtung (17), die nach Auslösung durch das Signal des zweiten Zählers (19) den Wert in den den Kettenteilungen zugeordneten Speicherplätzen (14) prüft, ein Warnsignal abgibt, wenn ein Zählerstand einen vorgebenen Wert überschreitet und alle Speicherplätze (14) auf Null setzt.
- a first counter ( 12 ) which counts the pulses of the speed sensor ( 7 ) and is set to one if the counter reading corresponds to n times the number of divisions of the entire track chain ( 3 ),
- a second counter ( 19 ) which counts the pulses of the speed sensor ( 7 ) and emits a signal when the counter reading corresponds to n times a predetermined integer multiple of the number of divisions of the entire track chain ( 3 ),
- - One of the number of divisions of the entire track ( 3 ) corresponding number of memory locations ( 14 ), which are addressed by the count of the first counter ( 12 ) and which count the number of error signals of the vibration accelerometer ( 5 ) during their active phase and
- - A comparison device ( 17 ) which, after triggering by the signal of the second counter ( 19 ), checks the value in the memory locations ( 14 ) assigned to the chain divisions, emits a warning signal when a counter reading exceeds a predetermined value and all memory locations ( 14 ) Zero sets.
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